石墨烯表面改性的耐磨钢质油环及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯表面改性的耐磨钢质油环，其表面制备一层石墨烯薄膜，厚度为5～10um。还公开了其制备方法，其步骤包括：以氧化石墨烯分散在水中获得的氧化石墨烯溶液为电解质，在油环表面电沉积氧化石墨烯；采用电化学还原方法将油环表面沉积的氧化石墨烯还原为石墨烯，在油环表面获得石墨烯薄膜。本发明专利技术采用电沉积法在钢制油环表面沉积氧化石墨烯，随后采用电化学还原方法将氧化石墨烯还原为石墨烯，从而在钢制油环表面获得牢固结合且厚度可控的石墨烯薄膜，利用石墨烯的减磨特性大幅降低油环摩擦系数，提高油环使用寿命。本发明专利技术其操作步骤及设备要求简单，易于实现。

Abrasion resistant steel oil ring modified by graphene surface and preparation method thereof

The invention discloses a wear-resistant steel oil ring modified on the surface of graphene, and a layer of graphene film is prepared on the surface thereof, and the thickness is 5 to 10um. Also discloses the preparation method, which comprises the following steps: using graphene oxide dispersed graphene oxide solution obtained in water as electrolyte, electrodeposition of graphene oxide in the oil ring; the reduction of graphene oxide is deposited on the surface of the oil ring graphene obtained by electrochemical reduction method, graphene film in the surface of the oil ring. The invention of the steel oil ring is deposited on the surface of graphene oxide by electro deposition, followed by electrochemical reduction of graphene oxide to graphene reduction method, so as to obtain graphene films with controllable thickness and firm in steel oil ring surface, using graphene antifriction properties significantly reduce the friction coefficient of oil ring, improve the service life of the oil ring. The operation steps and the equipment requirements of the invention are simple and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
石墨烯表面改性的耐磨钢质油环及其制备方法
本专利技术涉及到一种石墨烯表面改性的耐磨钢质油环及其制备方法，属于合金表面改性处理加工领域。
技术介绍
在内燃机的主要摩擦副中，油环-缸套摩擦副的摩擦状况深刻影响内燃机的工作性能和使用寿命。油环-缸套摩擦副的摩擦状况，不仅与其结构有关，更重要的跟油环的材质及表面状态密切相关。对油环进行表面处理能够有效改善摩擦副磨损性能，防止表面磨损失效。常见的油环表面处理方法有镀络、喷银以及硬质镀层，其他较为常见的表面处理工艺还有等离子注入法、表面润化处理和表面复合处理等等。这些表面处理方法，其主要目的在于提高油环表面硬度，提高其耐磨性，从而提高其使用寿命。若在此基础上，采用其他特殊的表面改性方法，降低油环表面摩擦系数，则有望进一步提高其使用寿命。石墨烯是目前金属材料表面改性的研究热门。石墨烯具有使一个原子层厚度的石墨片层，具有许多优异的电子及机械性能，在电子、能源、传感器等多个领域都有潜在应用。在金属材料表面减磨改性研究领域，石墨烯也具有非常大的应用潜力。若能在油环表面获得具有一定厚度的石墨烯薄膜，利用石墨烯的减磨特性降低油环摩擦系数，将有望大幅度提高油环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯表面改性的耐磨钢质油环，其特征在于：在油环表面制备一层石墨烯薄膜，厚度为5～10um。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯表面改性的耐磨钢质油环，其特征在于：在油环表面制备一层石墨烯薄膜，厚度为5～10um。2.一种石墨烯表面改性的耐磨钢质油环的制备方法，其步骤包括：A、以氧化石墨烯分散在水中获得的氧化石墨烯溶液为电解质，在油环表面电沉积氧化石墨烯；B、采用电化学还原方法将油环表面沉积的氧化石墨烯还原为石墨烯，在油环表面获得石墨烯薄膜。3.根据权利要求2所述的石墨烯表面改性的耐磨钢质油环的制备方法，其特征在于：所述步骤A之前还需对油环进行预处理，所述预处理为将油环表面打磨抛光，用去离子水清洗，然后置于无水乙醇中超声清洗。4.根据权利要求2或3所述的石墨烯表面改性的耐磨钢质油环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉元，莫东林，马爱斌，宋丹，孙甲鹏，
申请(专利权)人：仪征天华活塞环有限公司，河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32